神经科学
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神经科学范文第1篇
中图分类号:Q988 文献标识码:A
神经科学(或脑科学)的迅速崛起是20世纪末30年内自然科学发展中的重大事件。由于神经系统尤其是脑功能的重要性和复杂性,人们对其展开了多学科、多层次的研究,其最终目的是从不同层次阐明神经系统如何控制机体的各种行为,包括从分子、细胞、网络、神经回路和全脑水平进行研究,分析神经系统的结构和功能,揭示各种神经活动的基本规律,阐明脑的基本工作原理,这是现代神经科学的基本目标,在此研究层次的基础之上,进一步阐明神经系统疾患的病因、机制,预防和治疗神经系统疾病。随着传染性疾病得到有效的控制,脑疾病的重要性逐步上升,特别是随着社会节奏的加快,由于精神紧张、焦虑、应激而产生的神经官能症和身心疾病日益增多;随着交通和建筑业的发展,颅脑和脊柱外伤不断增加;随着人口预期寿命的不断延长,老年退变性疾病(老年痴呆,帕金森病等)的发病率日益上升,医疗费用和社会负担逐渐加重等。因此,防治神经系统疾病的研究已刻不容缓。与此同时还有必要进一步开发人脑的潜力,增强智能,模拟脑的工作原理,设计制造新型的智能电脑。作为神经科学主体的脑科学的研究已经成为生命科学中发展最迅速的前沿学科之一,而归根结底,神经科学研究的飞速发展与科技革命的形成及科学技术的进步是密不可分的。
1 神经科学研究的发展
脑科学的近展始于一百多年前。高尔基、卡哈尔等人发明的神经元染色技术,使人类第一次认识到神经元是大脑工作的基本结构和功能单位。这一历史性的研究工作使高尔基和卡哈尔获得了1905年的诺贝尔奖,并由此开创了现代脑科学研究。在20世纪30年代,霍奇金(Alan Hodgkin)等应用神经元单电极记录技术,进行了一系列经典电生理学研究工作,发现了神经动作电位。由于这一发现在脑科学研究上的划时代意义,霍奇金等科学家获得了1963年的诺贝尔奖。
到了20世纪80年代,随着细胞生物学的发展和分子生物学的崛起,神经科学家们正努力把对神经活动机制的研究迅速推向细胞和分子水平,从而促使神经科学发生了一场革命性的变化。微电极细胞内记录和染色技术在单个神经元上把功能和结构紧密联系起来,同时也大大地推动了对神经元之间联系模式的了解。由于免疫组织化学方法的应用,又有可能把神经元的功能与其神经递质的分析融为一体。组织培养、细胞培养,以及组织薄片方法,使人们能把复杂的神经元回路还原成简单的单元进行分析。新的电生理技术(膜片钳位技术)和分子生物学方法(重组DNA技术等)使我们对神经信号发生、传递的基本单元――离子通道的结构、功能特性及运转方式的认识完全改观。对突触部位所发生的细胞和分子事件,如神经递质的合成、维持、释放及与受体的相互作用的研究都取得了令人瞩目的进展。对神经元和神经系统发育的分子机制的研究也有长足的进展。在脑的高级功能方面,研究也已深人到细胞和分子水平。
虽然脑科学的研究在这方面已经取得了许多进展,但由于其研究主要在离体脑片及神经细胞培养下进行,不能直接对清醒动物大脑的认知功能,如学习、记忆、思维、意识等进行多层次、整合性的研究。而近10余年来,出现了不少新技术、新思想和新成果,逐渐弥补了这一缺陷,如正电子发射断层扫描术(PET),为在无创伤条件下分析神经系统内的化学变化及其神经活动或行为的相关性,提供了重要手段;其它一些脑的成像技术,如功能性核磁共振成像术(fMRI)、核磁共振谱术(MRS)和单光子发射计算机扫描术(SPECT)等技术也都有了较大的发展,为在整体水平上研究脑功能提供了关键技术,也使得在正常状态下整体研究脑的高级功能活动成为可能。高级脑功能的研究如感觉信息加工、学习与记忆的机理、语言文字的理解等方面也都取得了重大进展。
2 脑科学与智能革命
脑研究的中心问题是阐明脑神经回路的组织结构和神经信息的处理机制,进而阐明脑的工作原理。脑和感官对信息接收、加工和储存方面研究的突破必将推动信息科学和技术的进展,从而导致计算机、人工智能和智能机器人等高技术领域的革命性变化。
人脑是由上千亿细胞组成,结构和功能无比复杂的超巨系统,可能存在完全不同于现有计算机的结构和工作原理。未来的脑科学将加强与行为科学、认知科学和信息科学的联系。脑科学与信息科学及技术的结合将引起脑为中心的科技革命――智能革命。在当代的高新技术中,计算机技术和生物技术是两大主力。神经网络计算机集中了脑科学的精粹,并且还是计算机技术和现代生物技术杂交生成的宠儿。随着神经生物学的发展,在生物学、技术科学和社会科学的交叉领域中,认知科学和行为科学正在崛起。认知科学对人类智能和机器智能的研究将大大增强人类智能,认知科学的出现表明在人脑高级功能活动(精神现象)研究方面已不再停留在内省和思辨上,而是开始建立严格实验基础上的科学研究。科学研究开始进入精神世界,这对于人类思维发展的影响将是无比深远的。行为科学是研究在自然和社会环境中人的行为的学科群,人脑细胞如何指导行为是未来生物学中富有发展潜力的领域之一。今后几十年内,行为科学将可能在行为的神经生物学基础,以及人的智力、性格和行为模式的遗传基础,认知过程的心理机制等方面取得重大突破,这无疑促进人的学习能力的开发。另一方面,人――机关系、计算机和机器人人行为的研究也将取得重大进展。行为科学和技术科学的结合也将更为密切,一方面将人的特性“物化”,创造更高水平的“智能机器人”,另一方面使人更加适应高技术社会的要求,使人――机关系更为统一,这对于未来“智能产业”的发展至关重要。
3 神经科学展望
神经科学已经走过了其发展的早期阶段,开始走向成熟,“脑的十年”中已经取得了巨大的成就。神经科学的发展是如此之快,可以预料在未来几十年内,随着第四次科技革命的深入,脑科学还将在各方面取得更大的突破。
3.1 不断揭示新的神经调制方式
在神经系统的活动中存在着一些具有普遍意义的基本过程,包括神经信号的发生、转导、传导、及突触传递等。在离子通道方面,将会发现更多的新通道或通道的亚型,确定更多通道的氨基酸序列以及内含子与外显子的界线,从而推出通道类型间的自然进化关系,形成通道的分类模式,并揭示通道类型间的家族关系。对于神经递质存贮、保持、释放、调节过程目前已经有了一幅概图,其中的一些精细过程将得以清楚地阐明。由于在脑中所有的信息处理均涉及突触,神经递质受体的分子特性、递质和受体的相互作用无疑将在脑科学中占有关键的地位,对由G蛋白偶合的第二信使级联反应所介导的信号转导方式及其在脑功能中的作用的研究会有重要的拓展。
人们将不断揭示新的神经调制方式,对神经系统控制其自身特性方式的多样性形成更完整的认识。这些研究所具有的潜在的应用价值将会更充分、更明显地表现出来。例如,神经递质之间的关系,以及它们如何取得平衡,显然是一个重要的理论问题,而这种平衡正是保障脑和机体正常功能的基础。一旦我们对这一问题有更深刻的了解,并且对失衡所造成的影响有更细致的分析,人们就有可能采用新的方式来补充缺少的递质或者减少、阻遏多余的递质所产生的效应,从而恢复脑和机体中固有的平衡。重建这种平衡可能为癫痫、帕金森氏病、舞蹈病、老年性痴呆、精神发育迟缓、精神分裂症提供新的有效的治疗手段。随着对神经递质受体的认识不断深入,以及新的分子生物学方法的发展,人们已能克隆受体基因并决定其分子结构,这就从原理上为设计良好的药物提供了可能性。
3.2 中枢神经的再生继续成为热点
神经系统发育的关键问题之一,是细胞运动和诱导信号的相互作用。应用低等动物简单神经系统对这种相互作用的细致分析,以及作为其基础的细胞间信号传导、转录调节、基因表达的研究将继续成为研究的重点。对在发育过程中神经元整合各种分子信号形成突触和组成回路的研究将取得重大进展,将有更多的神经营养因子被鉴定,相应的受体被发现,它们在发育中和成年脑中的作用将逐渐被阐明。这些研究的进展将使人们更清楚地认识到,在发育过程中遗传突变的表达如何引起神经系统的缺损。
神经系统的发育和再生是同一问题的两个侧面。中枢神经系统的再生,将继续成为研究的热点。对于成熟的中枢神经系统为何不能再生目前还只有粗浅的了解,因此还只能局限于进行实验性尝试,去克服妨碍其再生的因子。可以期望在不久的将来,人们对这一问题的认识会大大加深,这将为利用脑内移植或其他方法成功地促进中枢神经的再生奠定基础,许多退行性中枢神经系统的疾病可望得以缓解或治愈。
3.3 基因研究步伐大大加快
在应用分子遗传学的方法对遗传性神经系统疾患的研究方面,已经有了良好的开端,若干影响脑正常发育或产生进行性脑变性的缺损基因已经被定位或鉴定。迄今为止,所考察过的基因还不过是组成人类基因组(约为4万个基因)中的百分之几,随着基因组研究的进展,这方面进展的步伐将会大大加快。同时,运用基因定位技术,有可能追踪DNA的某种标志,以确定是否存在某种特定的基因,并利用这种标志在症状出现之前就发现遗传性疾病。在未来几十年内,人们将能预测大部分的遗传性疾病的未来表达或确定缺损基因的定位,产前诊断和遗传筛选程序将大大降低某些疾病的发病率。鉴定缺损基因之后,将对这些基因如何引起病症的机制进行探索。只有当对致病机制有深入了解之后,才可能有针对性地发展某种药物或治疗方法,防止或阻遏病理性变化。
对于神经性和通讯性(言语和听觉性)疾患所发生的神经系统变性,将能更早地做出精确的诊断。新的外科技术和神经性修复术(助听器、助视器、人工肢体等)的发展将进一步减轻神经系统疾患的严重后果。对于病毒引起的神经系统损伤将发展出更有效的治疗手段。神经营养性因子和神经干细胞将为神经退行性疾病的治疗提供广阔的前景。对这些因子的研究,加上遗传工程的方法,并与脑移植结合起来,最终导致产生新的治疗方法,修复因事故、中风、各种神经系统疾病所致的脑损伤。目前,迅速发展的基因疗法可能使某些神经性疾患完全被治愈。
3.4 脑的高级功能研究将产生重大突破
对于脑的高级功能,诸如感知、运动控制、学习记忆、情绪、语言、意识等的认识,可能会取得突破性的进展。未来几十年,人们将创立一系列新方法,包括若干原理上全新的方法,把离子通道、突触、神经元的兴奋和抑制等概念与脑的高级功能沟通起来。现有的脑成象技术的时间、空间分辨能力将大幅度提高,新的无创伤检测脑活动的技术将进一步发展起来,在清醒动物上,多电极同时记录不同脑区神经元的技术将出现突破,从而更紧密的把神经元群体活动和高级功能研究结合起来。计算神经科学的发展将进一步揭示脑执行各种高级功能的算法。基于神经生物学的实验资料及基于数学和物理上的分析的脑高级功能的模型,有可能在脑科学中产生重大突破。
参考文献
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神经科学范文第2篇
1．1研究对象
武汉大学医学院2009级、2010级、2011级临床医学五年制教改实验班149名学生。
1．2教学实践
整合课程学时数为108学时，其中理论课76学时，实验课及小组讨论(包括临床病例讨论和临床见习)32学时。课程内容的安排以中枢神经系统的解剖为主线，遵循“从结构到功能”、“从生理到病理”的原则，分别介绍中枢神经系统各部分的正常生理功能及相关疾病，并通过临床病例讨论和临床见习强化所学知识。课程的总体教学目标是建立中枢神经系统的结构与功能的整体知识框架、以利于学生系统、整合学习神经科学相关知识，并通过病案导入式教学培养学生自主学习的能力。整合课程由具有丰富教学经验的基础与临床教师担任授课教师，通过集体备课和课件共享，促进教师之间进行授课内容的沟通和整合。除理论授课外，整合课程加强了实践教学，包括实验课、临床病案小组讨论以及临床见习。病案讨论在每个阶段课程结束后进行，以小班(20－24人)为单位开展，以小组报告和讨论问题的形式进行。病案讨论时，学生应用本阶段所学的理论知识分析病例，最后由教师总结讨论中存在的问题。临床见习安排在课程最后阶段，以利于学生对临床病例的综合分析与理解。
1．3教学效果评估
针对课程内容的整合以及整合学习方式设计学生问卷调查表，以了解学生对整合课程的评价。调查问卷中设置“赞同”、“中立”、“不赞同”3个不同程度的选项。
2研究结果
对于课程内容的整合，大多数学生持肯定态度。80%的学生认为整合课程内容设置合理，前后内容具有较好的连贯性。对于授课过程中内容整合的评价，78%的学生认为在教学实践过程中不同学科授课老师了解彼此的教学内容，教学内容重复少，在教学内容上具有连贯性。但是，也有8%的学生认为课程设置以及授课过程中内容的整合和连贯性不佳，主要反映在难以理解行为医学与基础医学的联系。神经科学将多门传统的基础和临床学科整合，78%的学生认为整合课程加强了基础和临床的联系，有利于理解和系统掌握神经科学知识，86%的学生认为课程中的神经生理、解剖等基础知识与临床疾病及病案讨论等密切相关。问卷调查结果表明:课程有效地整合了各门学科，避免了各学科间的内容重复;内容设置强化了基础与临床的联系，有利于学生系统性学习。对于整合课程学习方式的满意度，80%的学生认为整合课程提供了完善而系统的医学知识框架，82%－85%的学生认为这种基础与临床结合的学习方式，既有利于对基础知识的理解，又有利于提高对疾病的认识和理解。另外，90%的学生认为这种从结构到功能、从生理到病理、从基础到临床的学习方式，可提高学生对临床病案的分析能力。由此表明神经科学将基础与临床有机整合，更有利于学生系统掌握以及运用神经科学相关知识。
3讨论
3．1课程系统、有效地整合了多门学科，内容设置合理
由于整合课程涉及多门传统学科，各学科教师均参与讨论和制定教学大纲，明确各部分的授课内容，并通过课件共享，最大程度地避免授课内容重复。此外，基础医学教师授课时也注重加强与临床实践的联系。调查结果也显示，学生普遍认为教学过程中各学科老师间的重复内容少，并且神经生理、解剖等基础知识与临床理论与病案等密切相关，表明学生认识到基础医学知识的重要性，并能在临床病例中强化所学的基础医学知识，避免了传统教学中学生认为基础医学难懂、基础理论脱离临床实践的现象。整合课程首次融合了精神病学、医学行为学内容，使学生对神经科学领域有了新的认识。调查结果中也显示80%的学生认为课程内容设置合理，具备连贯性，表明课程有效地整合了多门学科。但调查结果也显示，少部分(8%)学生不认同课程设置的连贯性及不同学科教师授课过程中内容的连贯性。这也表明各学科的授课教师应积极拓展知识结构，尤其是对精神病学相关理论及行为医学的学习，并注重授课过程中的整合，为后续教学做好铺垫。
3．2课程整合基础与临床医学，有利于培养学生的整合学习能力
整合课程的目的不仅是简单的学科内容整合，更重要的是让学生形成系统、整合学习的能力。整合课程首先讲授中枢神经系统的解剖结构，辅以生理功能，然后讲授相关疾病，最后通过临床病例讨论和临床见习巩固所学知识。这种从结构到功能、从生理到病理、从基础到临床、从具体的神经结构变化到抽象的精神行为改变的学习模式有利于学生系统地了解和认识神经系统各部分的生理功能和相关疾病，既巩固了基础医学知识，又加深了学生对临床疾病的认识和理解。病案讨论让学生对疾病有初步的认识，临床见习让学生面对面接触患者，使学生对疾病有更直观的认识，当学生的学习过程与真实的临床诊疗服务紧密结合后，学生就会产生“学有所用”的感受，有利于培养和提高学生主动整合学习的能力。
4结语
神经科学范文第3篇
关键词 音乐，语言，神经基础，失乐症，失语症。
分类号 B845.1
1 引言
语言是人类区别于其它物种的杰出能力之一。长期以来，无论是在基础神经科学还是在应用神经科学研究领域，对语言加工机制的探讨都激发了研究者们极大的兴趣。音乐在传统研究中一般是艺术或哲学领域的课题，但随着近年来脑成像技术的迅速发展，以及对于各种认知功能的脑内结构更为深入的了解，音乐能力与大脑的关系也逐渐引起了认知神经科学家的关注。人类的音乐能力如同语言能力一样，与大脑特定的神经结构基础密切相关。通过对音乐的研究，人们可以对语言加工、大脑可塑性、情绪的起源等方面有更深入的了解。通过两者的比较研究，可以更深入更完整的探讨大脑的神经机制。
从结构上说，音乐和语言一样，都是由一些分离的元素按照一定的规则组成的具有等级结构的序列。简单来说，正如语音构成词汇，词汇组成句子，在音乐中，音调构成旋律，旋律组成乐曲。近年来涌现出很多对两者进行比较的研究，包括学习过程，大脑可塑性，音调知觉，文化特异性等方面。本文主要分析、比较有关二者神经机制的研究，着重从神经影像学角度与神经心理学角度两个方面展开。
2 神经影像学的研究
2.1 音乐和语言的结构规则
结构规则(syntax)指由分离元素组成序列时所遵循的原则，包括多重层面，如语言中的构词法、短语构成的规则、组句的规则；音乐中和弦、和弦序进及音阶等构成的规则。见图1。
结构规则能使大脑对输入的信息做相应的转换，从而使这些以等级结构关系组合在一起的一系列分离元素传达特定的信息。在语言中，通过结构规则(句法)表达信息的一般形式为“谁对谁做了什么”；在音乐中，结构规则所传达的信息是通过时而紧张时而舒缓的节奏变换来体现的。这些多种多样的规则以内隐的形式保存在人类的头脑中。使人们能够知觉到不协调的情况，如句子中主谓不一致(“our baby love his books”)或音乐中的和弦走调。
既然语言与音乐都具结构规则，那么这些规则在大脑中的加工是否拥有共同的神经机制?或者说，加工结构规则的神经基础在音乐和语言上是不是分离的?神经影像学的一系列研究表明二者的神经机制至少是部分重叠的。
音乐理论认为，和声具有制约音乐形式的结构功能：它组织音高的纵向结合；确立或瓦解调性、调式；发展或终止某一结构；听众能根据前一段和声预期随之出现的和声特性。
Maess等通过脑磁图及源分析发现，对和声序进中走调和弦的觉察激活了布洛卡区及其右半球的对应脑区，过去普遍认为布洛卡区是加工语言中句法任务所专有的，这一研究结果对布洛卡区的语言特异性提出质疑，表明音乐规则和语法规则很可能都是由这个脑区加工的。Daniel等通过功能性核磁共振成像发现，Broadmann47区(BA47区)在加工声音刺激在时间上的连贯性时起到重要作用，当被试聆听被拆分的、不连贯的乐曲时，这个区域及其右半球对应脑区比聆听正常乐曲时有更大的激活。过去的研究认为，左额下皮层被认为与口语或手语中的句子理解过程高度相关，而Daniel则观察到位于左额下皮层前腹侧的BA47区在更广义的范围内负责加工刺激的时序结构。而并不仅仅局限于语言。
Koelsch等通过事件相关电位技术研究了加工音乐规则与加工语言规则的相互影响。对被试听觉呈现和弦(正常和弦或走调和弦)，同时视觉呈现句子(句法正确或句法错误)。当和弦与句子同时呈现时，发现二者的交互作用：在走调和弦呈现时，句法错误条件与句法正确条件相减得到的差异波LAN(左前负波)的波幅比听到正常和弦时的波幅小，这种交互作用的出现说明二者可能需要共同的加工资源。另外，Koelsch等在一项功能性核磁共振研究中。发现被试对不规则的、或与预期不符和的和弦序进的觉察激活了包括布洛卡区、维尔尼克区、颞上回、颞横回、颞平面、极平面、前上脑岛皮层在内的皮层网络，这个研究结果与前面所述的Maess的研究结果都认为语言和音乐加工很可能分享一些共同的神经基础。
Patel等以西方音乐和语言为刺激材料，发现了在规则违反时两种材料都能诱发一个正向的ERP成分P600。以前有研究证明P600与句法复杂性的关系，认为P600反应了对句法结构的再分析的过程，Patel的研究则说明了P600并非语言加工所特有，至少音乐材料中的结构规则的不和谐也可诱发这个成分，并且这种不和谐程度对于P600的影响与句法加工过程中产生的影响模式是基本一致的。
2.2 音乐和语言的意义
表达含义、交流信息是语言最基本的功能，但是对于音乐是否能够传达含义，目前还不是十分清楚。许多语言学家认为音乐没有表达特定含义的功能，但音乐理论家认为，作曲者通过音乐来表达自己的思想，音乐所传达的意义是音乐中不可或缺的一部分。音乐的含义至少可以从4个方面界定：由特定的声音形式模仿客体(某种音色的声音与某种物体的声音接近)；乐曲引起特定的心境；乐曲激起音乐之外的联想；乐曲中不同的节奏变换诱发的情绪感应。
Koelsch等在事件相关电位的研究中对被试分别呈现句子或乐曲，来比较对目标词的启动效应。结果发现，音乐和语言一样，即使对于未受过专门音乐训练的普通人，也能够很快理解作曲家在音乐中试图表达的含义，从而激活相关的语义概念。
从以上列举的神经影像学的研究中可以看出，研究技术包括了功能性核磁共振、脑磁图及事件相关电位等手段：研究方法方面，音乐和语言两个领域的研究都用到了规则违反范式；研究结果中，尤其是在对结构规则的加工中，音乐和语言的加工或者激活了相似的脑区，或者是诱发相似的ERP成分，这意味着二者可能拥有一些相同的神经基础。
3 认知神经心理学的研究
在以认知障碍患者为研究对象的认知神经心理学研究中，通常采用个案研究的方式，借助患者特定的、认知能力的相关和分离模式，来探讨患者认知功能的受损或保留环节，进而推测出正常人的认知机制和脑的功能组织定位。
失语症(aphasia)是由于脑损伤而导致对各种语言符号的表达及认识能力受损或丧失，即在意识清晰无严重智能障碍的前提下，既无视、听觉缺损，亦无口、咽、喉等发音器官的肌肉瘫痪及共济运动障碍，却听不懂别人及自己的讲话，说不出要表达的意思，不理解亦写不出病前会读会写的字句。历
史上对失语症的报道较多，并且关于不同类型失语症的划分及其对应脑区损伤的报道也较为详细。
失乐(感)症(amusia)是指由于先天性的原因或后天的脑损伤失去了理解音乐或感知音乐某种成分的能力，可分为先天性失乐症和获得性失乐症，患者在言语理解和言语输出上与常人无异，并且可以辨认日常生活中的各种声音，但是他们不能觉察到乐曲中错误的音调，对于经常听到的最熟悉的旋律也不能辨认。这类病人的出现提示大脑中可能存在负责音乐加工的独立的脑区，这为研究音乐的脑机制提供了重要线索。
对于失语症和失乐症，认知神经心理学中都有大量的研究。Shebalin(1902－1963)是历史上著名的失语但未失乐的病历，他是一位杰出的音乐家。Luria的报道描述了他脑损伤后的症状，在左半球颞叶及颞顶区动脉血管受损后。他的语言功能受到损坏，但音乐能力未受影响，并且继续创作了大量出色的乐曲。与此相反，Geshwind曾报道的一位先天性失乐症的男性，他儿童时期曾尝试学习钢琴，但他的老师很快发现他不能辨别音调间的差异，并且不能唱歌，但他流利地掌握了三门外语。
由于存在上述失语症与失乐症双分离的现象，根据认知神经心理学中功能模块化和解剖结构模块化的假说，可以推断出，负责加工语言与音乐的脑区似乎并不是完全重叠的。因此，对于二者是否拥有共同的神经机制这个问题，在脑成像研究与脑损伤研究这两个领域，得出了彼此不一致的结果，值得进～步研究。目前研究者们正试图通过构建一些理论模型，来解释这一现象。
4 理论模型
认知理论告诉人们，语言和音乐在大脑中结构的表征是十分不同的。例如，所有语言中都有名词、动词、语法等，名词在句子中可以充当主语、直接宾语或间接宾语，在音乐中并无类似的对应物。另外，在句子中位置较远的两个词依然可能存在句法上的依赖关系，如图1中的“girl”和“opened”，并且这种关系很容易被知觉。而音乐中是否存在这种位置上的依赖关系，目前的研究还未确定，图1中所示的只是根据经验所得到的一个假设。所以，语言中的句法规则似乎更为紧密、严格，而音乐的结构规则更模糊、灵活，词语比和弦负载了更复杂的句法规则特征。
因此，音乐和语言的重叠并不是存在于“表征”这个层面。Patel等人认为，为了揭示二者的神经机制究竟是如何重叠的，首先需要对“结构规则的加工”和“结构规则的表征”作一个概念上的区分，并且假设负责规则加工的神经机制至少有一部分独立于负责规则表征的神经机制。Patel针对西方音乐的结构规则提出的“规则整合资源共享假设” (shared syntactic integration resource hypo the－sis，SSIRH)认为，对词或和弦进行加工时所需的认知资源取决于它们本身与整个句子或乐曲的关联程度，对于关联程度较小的词或和弦，需要更多的加工资源，才能把他们从“表征”区域提取出来。对于音乐和语言。二者的表征区域是独立的，但加工时所需的资源及负责加工的脑区是相同的。
SSIRH可以从一定程度上对脑成像与脑损伤的研究结果的分歧作出解释。对于脑成像研究中得到的关于语言和音乐神经机制重叠的结果，该理论认为脑成像考察了音乐或语言加工提取的过程，而负责加工的脑区是重叠的。根据前述的研究，这部分区域位于大脑前部。对于后天的获得性失乐症但未表现出失语症的病历，可认为是专门负责音乐规则表征的区域受损，而负责语言规则表征的区域，及负责二者加工的区域是完整的。对于先天性失乐症但未失语的单分离的病人，可解释为音调表征区先天性受损，虽然负责加工音乐的脑区完好，但是没有音乐信息的输入。
对失语症病人音乐知觉能力的考察也可以检验“规则整合资源共享假设”理论的正确性，但是在现代认知神经科学中，对这方面的研究几乎是一片空白。历史上报道的失语但未失乐的病人都是具有超常音乐才能的大音乐家，他们的音乐表征及加工过程可能与普通人并不相同，另外这些数据大部分是19世纪报道的，而且并未对这些音乐家在失语后是否保存了音乐规则的加工能力做出系统的考察与测试。Patel认为，也许是因为没有相关理论的铺垫，所以这方面研究未能引起认知神经科学家们的兴趣。而SSIRH则可对不同类型失语症病人的音乐能力做出预测。
例如，有些研究者认为，布洛卡失语症表现出的语法理解缺陷，是由于大脑不能激活后部言语区，即脑区之间的联接损伤引起的，而不是言语表征缺陷引起的。对于这种失语症患者，根据SSIRH则可推断其音乐中和弦加工也受到损伤，要验证这一点，可用和弦启动的范式对这类失语症患者进行考察，从而可以对该理论做出进一步的检验。
另外，Peretz等研究者通过对各种类型的失乐症病人的神经心理学调查，提出了一个大脑音乐加工的模型(见图2)。Peretz认为，音乐的加工包括对基本模块的加工以及模块之间联接的加工，有些模块如对曲调的编码、乐曲轮廓的分析等被认为是音乐加工所专有的，有些模块则是音乐和语言共同拥有的。但该模型尚需要更多定位明确的失乐症病例以及脑功能成像数据的支持。
5 小结
音乐和语言都是社会文化的重要组成部分，通过对二者的比较研究，可以更加深入地了解它们的神经基础，也可以对相关的其它问题获得初步认识：
①大脑听觉皮层的细化研究。音乐和语言都是复杂的听觉刺激，对这两类声音的处理可能涉及到两半球听觉皮层不同功能组织，通过对二者不同声音特性的区分，有助于对听觉皮层功能组织的进一步细化研究。
②音乐训练与语言习得的相互影响。已有研究显示接受音乐训练的儿童比未接受音乐训练的配对组表现出更好的言语记忆，在此问题上对大脑在结构和功能上的可塑性进行深入探讨。有助于认识和开发大脑的潜力，具有深远的现实意义。
③音调语言与非音调语言加工机制的探讨。Zatorre等人总结了一系列关于音调语言与非音调语言的加工机制的比较研究，而另有证据显示了音调语言与特定音乐能力之间的潜在联系，因此，在未来的研究中，将音乐、音调语言、非音调语言结合起来进行细化研究。可能会得到一些启发性的结论。
神经科学范文第4篇
那么干细胞移植究竟是一种怎样的治疗技术呢？有什么适应症呢？
举例来说，白血病、地中海贫血等被认为是不治之症，通过骨髓干细胞移植，这些疾病的患者得到了生的希望。这是由于20世纪50年代，科学家发现通过移植骨髓，病人获得造血干细胞后可以治疗造血功能障碍等疾病。随着科学的发展，1989年，美国的一位科学家在脑组织中发现了神经干细胞。神经干细胞可以修复大脑中受到损害的细胞，移植神经干细胞，修复受损的脑组织，能帮助患者恢复脑功能。如今，瘫痪几年的人重新站起来已经不是设想，神经干细胞应用于临床，使脑卒中、脑梗死、脑出血、 小脑萎缩症（脑性瘫痪）、脊髓损伤患者得到康复已成为现实。此外，神经干细胞被广泛运用于治疗共济失调、脑外伤后遗症、帕金森氏综合征、运动神经元病（ALS）、多发性硬化、面瘫、多系统萎缩症（MSA）、老年痴呆症、视神经萎缩等多种神经系统难治性疾病。
其治疗的主要机理包括：干细胞分泌的多种神经营养因子，可以激活体内处于“休眠”状态的神经干细胞分化为神经细胞，并对损伤的细胞起到营养修复的作用，同时患病部位组织损伤后释放各种趋化因子，可以吸引干细胞聚集到损伤部位，并在局部微环境的作用下分化为不同种类的细胞，修复及补充损伤的神经细胞。干细胞就相当于一粒种子，分化、长大后修补受损的神经细胞。
神经科学范文第5篇
Madjid samii教授：对您的问题我想可能需要用一个历史的回顾来做出解释，中国的神经外科学会在20年前只有少数神经外科医生能够参加国际性会议，那时国际交流很少，知识的传入也很少，那时医生们懂英文、能够直接听英文报告的也很少。
但是在8年以后也就是到1995年时，我们组织了第一次世界教育的学习班，当时就感觉已经发生了显著变化，医生们的反映和学习班的学习气氛已经显著不同。以后有越来越多的交流，特别是近10年来，中国跟国外的交流快而频繁，过去的15年里面，中国一直在学习国外的经验，我相信经过努力，5年以后，我在中国China-INI的建设，注入了新的知识和经验以后，将有外国专家到中国来，到中国China-INI来学习，把在China-INI获取的经验带回他们的国家。国际互动与交流是促进学科发展和个人成长的重要因素。
记者：请问中国China-INI建立的目的是什么？建立之后具体怎样开展工作？
Madjid samii教授：我们希望在中国神经外科飞速发展的基础上，建立一个在目前公认水平最高的教育机构，集中全世界最好的技术和知识，希望能够在不久的将来快速地达到世界的最高水平，甚至要高于目前的世界水平。
China-INI的具体做法是跟专家们合作，利用目前世界上最好的，最高的技术水准，用最科学的方法来处理我们目前面临的各种问题。在得到政府的大力支持和帮助之下，我希望能够在最短的时间，最快的时间内把China-INI建设成世界的最高水平。
我们预先的准备来自于两个方面，第一，是中国神经外科领域领军人物之一凌锋教授所在的首都医科大学宣武医院，他们具有优秀的队伍，并且朝着新的发展方向不断创新，有这样一支朝气蓬勃的队伍是我们未来发展的一个重要的基础。
另外一个方面我们是集40年神经外科的经验，用于中国神经外科的发展，我们希望中国发展到我们现在的这个水平用不了40年。希望中国China-INI能够在5年就要达到这个水平。
我们经过反复挑选，在全世界各个国家优选了12名特别有经验的教授作为我们China-INI各个专业的主任，帮助教育中国的神经外科的年轻医生，使年轻医生能够在一开始就在高水平，高起点上接受教育，使这些年轻人将在10～15年中很快成为世界顶尖的人物。
记者：接下来一个问题是有关学科的。我们知道前不久我国卫生部正式对外宣布，将脑死亡作为临床死亡的标准，您作为这方面的专家，您认为脑死亡的原因有哪些方面，脑死亡真的无法医治吗？
